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第八章 磁性测量;主要内容;第一节 空间磁场、磁通的测量;一、基于电磁感应原理的测量方法;(二)交流磁场(正弦变化)参数的测量 1、磁通幅值 用有效值刻度的电压表测量出感应电势e，可以算出穿过线圈的磁通幅值Φm。;2、磁感应强度幅值Bm 若测量线圈的面积是S，则被测磁场的磁感应强度的幅值Bm为 3、磁场的幅值Hm 4、结论 对于交流磁场，通过测量线圈两端所产生的电动势e可以计算出磁场的各项参数。;(三)直流磁场参数的测量 1、基本方法 (1)若被测的磁场是直流磁场，可以用人为的方法改变穿过测量线圈的磁通，以便在线圈中产生脉冲感应电势。测量出脉冲感应电势的数值就可以测量出变化的磁通值及被测的直流磁场强度值。 (2)测量脉冲感应电势常用的方法有冲击法和磁通表法两种。;2、冲击法测量直流磁通 (1)用冲击法测量直流磁通的接线图。 图中G为冲击检流计，N是测量线圈的匝数。 (2)改变穿过测量线圈磁通的方法 ①如果被测的直流磁场是由通电线圈产生，切断线圈中的电流或者突然改变线圈中的电流方向，可以使穿过测量线圈中的磁通变化φ或2 φ ； ②若被测磁通是由永久磁铁或是地磁场产生的，可以把测量线圈从磁场中迅速地移到磁场为零的地方；或者把测量线圈在原地转动180o，使穿过测量线圈中的磁通变化φ或2 φ 。 ③无论哪种方法，均力求使磁通的变化时间尽量短，以使测量线圈中的脉冲感应电势值在冲击检流计偏转前已经消失。 ;(3)脉冲感应电势 若线圈中的感应电势为e，则 R为冲击检流计的电阻Rg和测量线圈电阻Rn之和，即R＝Rg+Rn； i为线路中由感应电势e引起的脉冲电流； L为线圈的电感。 ;(4)磁通变化量 ①线圈中的磁通从t=t1时开始变化到t＝t2时停止变化，t≤ t1和t≥t2时，i=0。对上式积分得 ②在t2-t1时间间隔内流过冲击检流计的电量 ③根据冲击检流计原理， 式中 Δφ——在t2-t1时间内测量线圈磁通的变化量； Cq——冲击检流计的电量冲击常数， αm——冲击检流计第一次最大偏转角； N——测量线圈的匝数．;(5)直流磁场参数 ①设RCq＝Cφ，Cφ称磁通冲击常数。则测量线圈磁通的变化量 ②被测磁场的磁感应强度B和磁场强度H为 ③若被测磁场由通电线圈产生，把电流方向改变，或者把测量线圈原地转动180o，则测量线圈中的磁通改变2Δφ，被测的磁感应强度和磁场强度分别为;(6)磁通冲击常数Cφ的测量 基本方法： 用标准互感线圈产生一个数值已知的磁通变化Δφ，然后求解出Cφ值。 ;⑤第一次最大偏转角是αm，在互感线圈中 ;(7)冲击法测量直流磁场步骤 ①构造第(6)部分介绍的测量电路。 ②测出磁通冲击常数 ③利用第(2)部分介绍的方法,改变穿过测量线圈的磁通； ④读取检流计第一次最大偏转角αm ⑤计算得到磁场参数;3、磁通表法测量直流磁通 (1)磁通表 磁通表用于测量磁体、器件、空间磁场的磁通量值，单位Wb。体现测试对象的磁性整体平均值。 (2)匝数为N的测量线圈置于待测的磁场中，线圈的两端接到磁通表上，线圈中磁通的改变方法与冲击法相同，线圈中的磁通在t1到t2这段时间内发生变化，线圈内产生的感应电势和电路参数有如下关系 (2)在tl时测量线圈中的磁通开始变化，此时磁通表指示α1；在t2时磁通停止变化，在t1到t2这段时间内，测量线圈中的感应电势为e，线圈中有电流i，偏转角由αl变到α2，则 (3)被测磁场的磁感应强度和磁场强度;二、用磁通门磁强计测量磁场;磁通门磁强计探头的工作原理图;(2)探头的工作原理 ①励磁线圈N1中流有三角波(或方波、正弦波等)恒流源 (或恒压源) 励滋电流i1，电流i1足够大，使铁心充分饱和。 ②假设铁心有如图 (a)所示的折线型磁特性，铁心中的直流磁场H0=0，在图 (b)所示的交流三角波励磁磁场H的作用下，铁心中的磁感应强度B(或磁通)是对称的梯形波，如图 (c)所示。 ③对称梯形波的上升沿和下降沿在测量线圈中感应出的电势e将是对称的方波，如图 (d)所示，Tl＝T2，该方波只有奇次谐波而没有偶次谐波。 ④若把探头放在待测的直流磁场H0中，铁心中除了交流励磁场H外，还有直流磁场H0 ，铁心中的合成励磁场H’，如图 (b)中所示。 ⑤在交流磁场与直流磁场方向相同的半周中，铁心提前进入饱和区，滞后退出饱和区，相反的半周中，铁心滞后进入饱和区，提前退出饱和区。因此，在铁心中的磁感应B’是不对称的梯形波，如图(e)所示。 ⑥在测量线圈中感应出的电势e’也是不对称的方波，如图 (f)所示，T 2＞T1。如果直流磁场是-H0，则T2＜T1。 ⑦对此方波进行谐波分析发现，其中不但有奇次谐波，还含有偶次谐波，偶次谐波的大小和相位分别反映了直流磁场的幅值和方向，测量出测量线圈中偶次谐波电压的幅值和相位，即可测得直流磁场的